毕业设计(论文）
题目:
气动机械手的设计
学 生 姓 名: 学号:
学 部 (系)：
专 业 年 级: 机械设计与制造 指 导 教 师： 职称或学位:
2010 年 １0 月 29 日
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目 录
摘要....．....．．...．...．...．．.....．．....．．．.....．．.．.......．..
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第一章 前言 1.1机械手概述...．...．．．.．...．.．．......．．..............．．....4 1.2机械手的组成和分类．．..．..．．..．．...．...．．......．..．...．．..4
1.2．1机械手的组成.．.．.．．．．．.．.．.．..．...．..．．．.．..．..．...4 ?1.2.2机械手的分类．．.．.．.．.．．．．..．..．．．.．．．..．.．....．.．．．6
第二章 机械手的设计方案
2.1机械手的坐标型式与自由度..．..．.．．．．．．．.．.．..．..．.．．.．． 8 ２.2机械手的手部结构方案设计．．．....．.．.．.．....．．．.．.．.．.．. ８
2.3机械手的手腕结构方案设计.．..．..．．．..．.．．．．..．．.．..．．.. ９
２.4机械手的手臂结构方案设计．......．．...．..．．．....．．．..．．．.9 2.5机械手的驱动方案设计....．..．.......．．.．.．.．．．．．..．．．.．．９ 2.6机械手的控制方案设计．....．．.．..．．...．．．．．．．．．．．.....．.．9 2.7机械手的主要参数...．..．...．．...．．....．...．.．....．．．.．．．9 2．8机械手的技术参数列表．．..．.．..．．.．...．．....．．．.．．．....．．9 第三章 手部结构设计
3．1夹持式手部结构.．．..．...．．..．．.....．．..．...．.．.．．.．．..．.11
３.１.1手指的形状和分类.．.．．．..．．．..．...．．．．．.．.．．.．...．11 3．１.2设计时考虑的几个问题...．.．．．．...．..．..．..．．..．...1
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３.1.3手部夹紧气缸的设计．.．．...．.．．．．.．..．．．．..．.．．．．．.14
第四章 手腕结构设计
4．1手腕的自由度...．．.．．．．.．．．..．．...．..．.．．.．.．．.．．．....． 1９
4.2手腕的驱动力矩的计算．....．．.．．.....．．．.．..．..．．..．．．．． 19
４.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．.．..．...．.．..．..．．..．.． 20 4.２．2回转气缸的驱动力矩计算.．...．．．．．......．．．..．．.．..22
第五章 手臂伸缩，升降,回转气缸的设计与校核
5.１手臂伸缩部分尺寸设计与校核．.．．..．.．...．.．．．...．....．..．２３
5．１．1尺寸设计.．.．.．．.．．．..．．．．..．.．．．．．..．.．．．...．．．..
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５．1.2尺寸校核..．．.．.．........．．．．．.....．.．.．．．．..．．.．．24 5 .1 ．3导向装置.．．．．.．.．.．．．.．．........．...．.．．．．.．．..25 ５ .１ .4平衡装置.．.．.．．．..．．.．．．．.．..．．．．.．..．．.．.．..．.
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５.2手臂升降部分尺寸设计与校核..．．.．..．．.．.．．.．．．..．．.．．．．.２6
5．2．１尺寸设计..．.．．．．．......．．．．..．．．．...．..．.．.......
２6.
５．2.2尺寸校核..．.．．．．.．.．.．...．...．......．.．..．．.．．．．.
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5.3手臂回转部分尺寸设计与校核..．．．．.．．.．.．．．．....．..．．．..．27
５.３.1尺寸设计..．.．...．...．．．..．.．...．．...．．．.．．......．27
５.3．2尺寸校核．.．.．．．．.．.....．..．．..．.．..．．.．．．.．......2
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第六章 机械手的PＬC控制设计.．．...．...．．....．.．．．．.．..．.．．．.．．.2７
6.1可编程序控制器的选择及工作过程..．．．．...．．..．......．．．．．2７
6．1.1可编程序控制器的选择.．．.．．.．．..．.．..．..．．．.．．．．．．27 ６.1．2可编程序控制器的工作过程．.．．..．..．．.．.．．.．.．..．．．27 ６.2可编程序控制器的使用步骤.．.．．...．..．．.．.．．.．．....．....．23 第七章 结论．..．.．..．．．.．．．．..．．．.．．．....．.．．.．.．.....．.．．......24 致谢．．．.．....．..．．.．..．．．..．．.．.．．.．.．．．．．.．．..．．.．．..．．．．.．．．.29 参考文献．..．．．.．.．..．..．．.．．．..．．．．．.．.．..．．..．．．．．．.．....．．．.．30 专业相关的资料．..．．.．．....．.．.．．．．．.．．．．．．.．．．．....．．．..．.．....３1
?摘 要
在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。左边一电机通过谐波减速器减速后，通过齿轮来控制手臂的回转，而手臂弯曲动作的动力,由右边一电机提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后，通过一个长轴，把动力传到底部的小齿轮上,再由小齿轮与大齿轮的啮合，把动力传到那竖直的锥齿轮上，又通过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接，就能把动力传到那带轮上。这样,带轮就以一定的速度不停的转,以给臂关节通过同步齿型带传递动力。 ? 在设计臂关节结构时，我们用两个同步齿形带轮来传递动力,而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连,这样,就使轴与左半边相连的离合器转动。在右半边为一电磁制动器，制动器的左半边与离合器的右半边相连，而且通过盘与上臂相连。这时，当电磁铁通电时，制动器吸合，这时离合器也分开。这样，上臂就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时，由于弹簧力的作用，把制动器推开，同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。
注:机械手臂的运动范围手其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前,必须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。手臂在极限位置自动停止，反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合，对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥ａrｃtgμν。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作! ?方案二 ? 此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转动。改在同步带轮处装两个轴承。这样,带轮可自由转动,而不会影响轴,且把离合器的左半边加工在带轮上,这样，不仅可以缩小空间,而且可以提高强度。其余与方案一相同。
关键词:机械手臂;极限位置;啮合;
自-机电系机械设计与制造专业毕业论文
